Význam stechiometrie

Co je to stechiometrie:

Stechiometrie je výpočet vyvážené chemické rovnice, která určí poměry mezi reaktanty a produkty v chemické reakci.

Rovnováha v chemické rovnici se řídí principy zachování a Daltonovými atomovými modely, jako je zákon zachování hmotnosti, který uvádí, že:

hmotnost reaktantů = hmotnost produktů

V tomto smyslu musí mít rovnice stejnou váhu na obou stranách rovnice.

Stechiometrické výpočty

Stechiometrické výpočty jsou způsob, jakým je vyvážena chemická rovnice. Existují 2 způsoby: metoda pokusu a omylu a algebraická metoda.

Stechiometrický výpočet metodou pokusu a omylu

Po metodě pokusu a omylu pro výpočet stechiometrie rovnice by měly následovat následující kroky:

  1. Spočítejte počet atomů každého chemického prvku v poloze reaktantů (vlevo od rovnice) a porovnejte tato množství v prvcích umístěných jako produkty (vpravo od rovnice).
  2. Vyvažte kovové prvky.
  3. Vyvažujte nekovové prvky.

Například stechiometrický výpočet metodou pokusu a omylu v následující chemické rovnici:

CH4 + 2O2 → CO + 2H20

Uhlík je vyvážený, protože na každé straně rovnice je 1 molekula. Vodík má také stejné množství na každé straně. Kyslík naopak přidá až 4 na levé straně (reaktanty nebo reaktanty) a pouze 2, proto se pokusem a omylem přidá dolní index 2 k transformaci CO na CO2.

Tímto způsobem vznikne v tomto cvičení vyvážená chemická rovnice: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Čísla předcházející sloučenině, v tomto případě 2 pro O2 a 2 pro H2O, se nazývají stechiometrické koeficienty.

Stechiometrický výpočet algebraickou metodou

Pro stechiometrický výpočet algebraickou metodou musí být nalezeny stechiometrické koeficienty. Postupujte takto:

  1. Přiřadit neznámý
  2. Vynásobte neznámé počtem atomů každého prvku
  3. Přiřaďte hodnotu (doporučuje se 1 nebo 2) k vyřešení zbytku neznámých
  4. Zjednodušit

Viz také Catalyst.

Stechiometrické poměry

Stechiometrické vztahy udávají relativní podíly chemikálií, které se používají k výpočtu vyvážené chemické rovnice mezi reakčními složkami a jejich produkty v chemickém roztoku.

Chemické roztoky mají různé koncentrace mezi rozpuštěnou látkou a rozpouštědlem. Výpočet veličin se řídí zásadami zachování a atomovými modely, které ovlivňují chemické procesy.

Zásady ochrany

Postuláty principů zachování později pomohou definovat atomové modely povahy atomů Johna Daltona. Modely představují první teorii založenou na vědě, která je počátkem moderní chemie.

Zákon zachování hmotnosti: Během chemické reakce nejsou žádné zjistitelné změny v celkové hmotnosti. (1783, Lavoisier)

Zákon určitých proporcí: čisté sloučeniny mají vždy stejné prvky ve stejném hmotnostním poměru. (1799, J. L. Proust)

Daltonův atomový model

Daltonovy atomové modely tvoří základ moderní chemie. V roce 1803 navrhla The Basic Atomic Theory of John Dalton (1766-1844) následující:

  1. Chemické prvky se skládají ze stejných atomů pro jeden prvek a u každého jiného prvku se liší.
  2. Chemické sloučeniny se tvoří kombinací definovaného množství každého typu atomu za vzniku molekuly sloučeniny.

Daltonův zákon vícenásobných proporcí dále definuje, že když se 2 chemické prvky spojí a vytvoří 1 sloučeninu, existuje celočíselný vztah mezi různými hmotnostmi jednoho prvku, které se spojují s konstantní hmotností jiného prvku ve sloučenině.

Ve stechiometrii jsou tedy možné křížové vztahy mezi reaktanty a produkty. Co není možné, je směs makroskopických jednotek (moly) s mikroskopickými jednotkami (atomy, molekuly).

Stechiometrie a převod jednotek

Stechiometrie používá jako konverzní faktor z mikroskopického světa jednotkami molekul a atomů, například N2, který indikuje 2 molekuly N2 a 2 atomy dusíku směrem k makroskopickému světu pomocí molárního vztahu mezi množstvím reaktantů a produktů vyjádřených v molech .

V tomto smyslu má molekula N2 na mikroskopické úrovni molární poměr, který je vyjádřen jako 6,022 * 1023 (jeden mol) molekul N2.

Tagy:  Všeobecné Výrazy - Populární Věda